摘要 通過對我國濕陷性黃土分布區域及危害性的敘述，針對太原南站市政排水工程，介紹了濕陷性黃土地區管道基礎處理的方法，管材、管道接口形式的選擇、施工過程質量控制、運行維護的重點。

　　關鍵詞 濕陷性黃土，排水管道，管道施工

　　中圖分類號 ：   TU81        文獻標識碼：A               文章編號：

　　Abstract： By narrating the distribution region of collapsible loess in China and its harmfulness, the paper contrapose the municipal drainage engineering of Taiyuan South Station and introduce the pipeline foundation treatment of collapsed loess, the selection of pipe and pipe joint, and the focal point of quality control during project construction, operation and maintenance.

　　Key Words: collapsible loess  drainage pipeline  pipeline construction

　　1引言

　　在我國，黃土和黃土狀土廣泛分布在華北、西北等地，且地層多、厚度大。在這些地區，一般氣候干燥、降雨量少，蒸發量大，屬于干旱、半干旱氣候類型[1]。濕陷是指黃土在一定的壓力（土自重力或自重力和外力共同作用）下受水浸濕后，土壤結構發生變化和破壞并導致土壤下沉的現象，我們把被水浸濕下沉的黃土稱為濕陷性黃土。我國濕陷性黃土主要分布在甘肅、青海、陜西、山西、河北及山東等地區。

　　隨著城市化進程，西北地區各級城市開展大量基礎設施建設。市政管道是市政工程重要的組成部分。在濕陷性黃土地區進行市政管道設計、施工、維護，對管道材質、接口形式、管道基礎等都有特殊要求。太原南站距太原市中心約7.9公里，距世紀大道長風街約2.8公里，處在南中環路、農科北路、中心街和北營北路的合圍區域。太原南站地區屬Ⅱ級自重濕陷性黃土。本文通過太原南站市政排水工程的工程實踐就濕陷性黃土地區排水管道的設計、施工技術進行探討。

　　2管道材質

　　我國排水工程中常用的非金屬管材主要有：鋼筋混凝土排水管、硬聚乙烯加筋管（UPVC管）、高密度聚乙烯纏繞增強管（HDPE管）、玻璃鋼夾砂管（RPM管）；金屬管材有：排水鑄鐵管和鋼管。

　　在濕陷性黃土地區，管材質地的選擇應較普通地區高些。經過多種管材比選，鋼筋混凝土排水管、HDPE排水管道的優點較為突出。

　　鋼筋混凝土排水管。鋼筋混凝土管制作方便，造價低等優點，在排水工程中應用極廣。但具有抵抗酸、堿侵蝕性能差、管節短、接口多、搬運不便等缺點。鋼筋混凝土管口徑一般在300mm以上，長度在1m～3m。適用于埋深大或地質條件不良的地段。

　　高密度聚乙烯纏繞增強管（HDPE）。HDPE是目前市政排水管道比較傾向使用的管材，具有粗糙系數低，水流速度高，耐腐蝕，安裝接頭少，管材規格齊全等優點。缺點是價格相對高，抗外壓差。

　　由于HDPE管道負載和受力的要求，當管徑大于DN1000mm時，管壁將大大加厚，造成一次性工程造價過高。本次太原南站市政排水工程D≥1000mm均采用鋼筋混凝土管，以降低工程造價。

　　3管道接口

　　目前鋼筋混凝土排水管的接口形式有：平口、剛性企口、承插口和柔性企口。由于平口管和剛性企口管施工效率低，抗震性能差，地基移位會使接口拉開，導致路面塌陷受損。所以這兩種接口在工程中已基本不采用。承插口和柔性企口因其接口采用橡膠圈密封止水，是柔性連接，抗震性能好，可有效抵抗地基不均勻沉降。

　　HDPE排水管道接口主要有承插式柔性接口、電熔連接、熱熔連接等。電熔連接、熱熔連接對施工技術要求比較高；承插式柔性接口應用廣泛、操作簡便。

　　濕陷性黃土地區的管道接口應嚴密不漏水，并具有柔性。本工程鋼筋混凝土排水管、HDPE排水管道均采用承插式橡膠圈接口。

　　4管道基礎處理

　　濕陷性黃土對建、構筑物的破壞影響較大。濕陷性黃土的特點是天然強度很高，垂直開挖3~5m基槽槽壁短時間也會是穩定的，但如果與水接觸，如地表水下滲、管道漏水、降雨等因素往往會導致強度大大降低，土與水混合形成膠體流動，引起土體大面積塌陷，進而影響建、構筑物基礎的穩定，使其出現不均勻沉降[2]。因此在濕陷性黃土地區實施排水管道時，必須進行基礎處理。

　　4.1地基處理

　　根據多年工程實踐與總結，濕陷性黃土地基處理主要有4種方法。

　　（1）夯實法：對管道下的土層原土翻松，灑水夯實整平，使管道緊密地鋪設在夯實的地基上，夯實厚度20~30cm，密度應大于1.6g/cm3。

　　（2）土墊層法：施工時將溝槽內土挖出，配成最佳含水量后，再分層夯實至設計標高。

　　（3）灰土墊層法：沿著整個管線長度鋪填夯實一條灰土墊層，灰土墊層比例宜為：白灰：黃土=3:7或2:8，厚度一般為30cm。

　　（4）地溝鋪設法：將整個管道鋪設在地溝里。

　　根據太原南站地區工程地質情況，工程采用灰土墊層法。此方法是目前太原濕陷性黃土地區排水管道設計應用較廣泛的地基處理方法，已建成的"建設南路排水工程、朝陽街、大東關街排水工程"等均采用此法，沒有出現因排水管道漏水造成路面塌陷的現象[3]。

　　4.2管道基礎

　　管道基礎形式應根據工程地質、地面荷載、施工條件、管徑及管道埋深等情況確定。太原南站地區屬Ⅱ級自重濕陷性黃土場地。鋼筋混凝土排水管管道基礎選用混凝土墊層：在灰土墊層上設C20混凝土墊層，如圖1所示。HDPE管道選用砂石基礎：在灰土墊層上用中、粗砂做基礎，如圖2所示。

　　圖1 鋼筋混凝土排水管道基礎

　　圖2 HDPE排水管道基礎

　　5施工管理與維護

　　5.1材料儲存

　　當HDPE管道直接放在地上時，要求地面平整，不能有石塊和容易引起管道損壞的尖利物體，要有防止管道滾動的措施。管道堆放時，管道兩側用木楔或木板擋住。堆放時注意底層管道的承重能力，變形不得大于5%。管道的儲存處于施工現場溫差較大時，應放置一段時間，使管材和現場溫度相近，敷設后可減少因熱脹冷縮產生的管道形變。HDPE管最高使用溫度45℃，夏季高溫季節，應避免日光曝曬，并保持管間的空氣流通，以防溫度升高。鋼筋混凝土管道宜在施工場地就近存放。

　　5.2管道回填

　　回填土對管道穩定性有重大意義，土質的不均勻和疏松易造成管道的沉降變形破壞。濕陷性黃土地區管道溝槽回填土材料宜選用3:7灰土。回填土施工采用分層強夯法，即采用打夯機進行機械壓實，不能一次性回填到位，必須進行分層回填、分層夯實，每層打夯厚度宜控制在100~200mm，并在回填時在回填土加水拌濕，以保證回填土的緊密性，減少回填沉降的幾率。在管道上方0.5m，用符合要求的中、粗砂、碎石屑，最大粒徑＜40mm的砂礫回填，回填密度不低于90%。管道兩側回填時需對稱同時進行，以防止管道產生位移和斷裂，壓實系數不低于0.95.其他部位回填土的壓實系數不低于0.9。

　　5.3管道維護

　　濕陷性黃土地區管道工程的維護管理工作，是確保防水措施發揮作用、防止管道地基浸水濕陷，保持管道的安全和正常使用的重要環節。維護工作的主要內容有：（1）檢查和維護各種管、溝，應經常保持暢通，遇有漏水或故障，應盡快排除。對壓力排水管道，一般每隔3~5年進行一次泄漏檢查（采用工作壓力）；對重力流排水管道應進行一次常壓泄漏檢查，發現泄漏應及時修理。（2）對沉降觀測點應定期進行觀測和記錄，以便及時發現濕陷現象，防止事故擴大。（3）

　　發現事故處理后，應多次從各方面進行檢查，以了解處理事故的可靠性。（4）室外管網的泄水不得任意排放。

　　6結語

　　濕陷性黃土地區排水管道的設計、施工、維護等各個環節都具有特殊性，需要不斷根據工程實踐總結經驗，創新技術。濕陷性黃土地區管道工程必須進行基礎處理，根據濕陷性等級、施工條件選擇最適合的基礎處理方案。結合濕陷性黃土的遇水坍陷的特點，選擇優質管材，應嘗試優勢明顯的新興管材。管道回填土土料、壓實質量是施工過程質量控制的重點，而管道的防水、防漏是濕陷性黃土地區工程的質量控制、運行維護的重點，也是濕陷性黃土問題研究的關鍵。

　　參考文獻

　　[1]郭晉昌.不良地質條件下管道基礎處理與施工[J]，山西建筑，2005,（3），63~64 [2]朱智興. 非自重濕陷性黃土地管施工技術[J]，壓力容器與管道安裝，2011（4）,40~43

　　[3]王曉晉. 給排水管道在濕陷性黃土地區的防水設計[J]，山西建筑，2002（5），94~95